КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер 14-15-00816

НазваниеРоль онкогена Mdm2 и его сплайс-изоформ в регуляции метастазирования и инвазивности раковых опухолей человека

РуководительБарлев Николай Анатольевич, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт цитологии Российской академии наук, г Санкт-Петербург

Период выполнения при поддержке РНФ

2017 г. - 2018 г.

Конкурс Конкурс на продление сроков выполнения проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины, 05-401 - Молекулярная и клеточная медицина

Ключевые словаонкогены, сплайс-изоформы Mdm2, ЭМТ, рак молочной железы, инвазивность и метастазирование, экспрессия генов, онкопротеомика

Код ГРНТИ34.15.51

СтатусУспешно завершен

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Убиквитин-лигаза MDM2 является основным ферментом, регулирующим стабильность важнейшего онкосупрессора человека, р53. Убиквитин-лигаза MDM2 рассматривается в качестве перспективной мишени для противораковой терапии в опухолях, экспрессирующих р53 «дикого типа». Создан ряд ингибиторов взаимодействия между р53 и MDM2, которые находятся в различных клинических испытаниях. При этом важно отметить, что пока ни одно из этих соединений не смогло успешно завершить клинические испытания, что в первую очередь связано с их повышенной токсичностью. По-видимому, эти эффекты связаны с недостаточно полным пониманием функциональной роли MDM2 в регуляции клеточных процессов. К настоящему времени накапливается всё больше данных о том, что в зависимости от клеточного контекста MDM2 может также выполнять р53-независимые функции, причём как онкогенные, так и онкосупрессорные. При этом существующие ингибиторы взаимодействия MDM2-р53, помимо этого целевого взаимодействия, нарушают ещё целый ряд взаимодействий MDM2 с другими важными регуляторами различных клеточных процессов, что может вызывать нежелательные функциональные последствия. Нужно отметить тот факт, что ингибиторы взаимодействия MDM2-р53 также влияют на жизнедеятельность раковых клеток с мутантным р53. Таким образом, для успешной разработки и применения ингибиторов MDM2-р53 взаимодействия необходимо как можно глубже понимать молекулярные механизмы участия убиквитин-лигазы MDM2 в различных клеточных процессах. В рамках работ по гранту РНФ 14-15-00816 с помощью протеомного подхода мы идентифицировали новые белки, взаимодействующие с MDM2 (интерактанты), которые являются ключевыми ферментами онко-ассоциированного метаболизма. Мы также получили ряд данных, указывающих нам на важность MDM2 в контроле некоторых из этих метаболических процессов. Стоит отметить, что метаболические изменения в вышеуказанных биохимических процессах также имеют место в процессе эпителиально-мезенхимального перехода (ЭМП), лежащего в основе формирования метастаз и формирования раковых стволовых клеток. Одной из относительно новых активно развиваемых стратегий противоопухолевой химиотерапии является фармакологическое ингибирование метаболических путей. Поскольку полученные нами данные свидетельствуют о роли MDM2 в контроле онко-ассоциированных метаболических процессов, представляется важным изучить влияние MDM2 на восприимчивость клеточных моделей РМЖ к ингибиторам метаболических путей. Кроме того, поскольку сам по себе белок MDM2 является перспективной фармакологической мишенью, крайне важно оценить потенциал совместного действия ингибиторов метаболических процессов с ингибиторами взаимодействия MDM2-р53. В качестве клеточной модели будут использованы линии РМЖ с различной молекулярной таксономией. Мы планируем изучить влияние MDM2 на интенсивность ключевых процессов онко-ассоциированного метаболизма, выявить конкретные молекулярные механизмы, а так же оценить влияние экспрессии MDM2 на восприимчивость раковых клеток к ингибиторам метаболических процессов. Помимо этого, крайне важной задачей так же будет оценка потенциала совместного действия ингибиторов метаболических процессов с ингибиторами взаимодействия MDM2:р53 в рамках модели сочетанной терапии. Таким образом, полученные в рамках данного проекта результаты будут важны не только для фундаментального понимания процессов онкогенеза и регуляции метаболических путей в раковых клетках, но и в контексте разработки терапевтических подходов по фармакологическому воздействию на MDM2 и метаболические процессы в рамках таргетной противоопухолевой терапии. В течение выполнения проекта планируется опубликовать 8 статей в журналах первого квартиля.

Ожидаемые результаты
Целью продления проекта является исследование роли убиквитин-лигазы Mdm2 в биохимических путях «онко-ассоциированного метаболизма», а так же оценка эффективности сочетанного действия ингибиторов метаболизма с ингибиторами MDM2-p53 взаимодействия в клеточных моделей рака молочной железы (РМЖ). Для этого в рамках выполнения запланированных задач будут подтверждены взаимодействия MDM2 с изучаемыми метаболическими ферментами с использованием двух методов – GST пуллдаун и ко-иммуннопреципитации с последующим иммуноблоттингом связавшихся белков. Мы ожидаем подтвердить данные, полученные нами в рамках гранта РНФ 14-15-00816 с использованием GST пуллдаун в сочетании с масс-спектрометрией. При этом физическое взаимодействие MDM2 с 11 метаболическими ферментами (AldoA, PGK1, PFK, GAPDH, CS, IDH2, ATP5B, UQCRC2, IMPDH2, PAICS, FASN) будет описано впервые. Будут получены приоритеные данные по влиянию убиквитин-лигазы MDM2 на экспрессию и убиквитинилирование ферментов путей раково-ассоциированного метаболизма (AldoA, PGK1, PFK, GAPDH, CS, IDH2, ATP5B, UQCRC2, IMPDH2, PAICS, FASN). Исследование функциональной роли взаимодействия убиквитин-лигазы MDM2 с тем же рядом ферментов путей раково-ассоциированного метаболизма. В рамках данных задачи мы ожидаем изучить влияние MDM2 на экспрессию, убиквитинилирование, стабильность, внутриклеточную локализацию и активность интересующих нас ферментов онко-ассоциированного метаболизма. Эти данные позволят нам раскрыть механизмы влияния MDM2 на метаболические процессы. В настоящее время из литературных данных известно влияние MDM2 на два метаболических фермента – фосфоглицератмутазу (гликолиз) и дигидрофолатредуктазу (фолатный цикл). Соответственно, потенциальные данные, которые могут быть получены в рамках данного проекта, могут раскрыть MDM2-зависимую плейотропную регуляцию онко-ассоциированных метаболических процессов. Ожидается получить данные по влиянию MDM2 на интенсивность процессов гликолиза и окислительного фосфорилирования. Исследование влияния оверэкспрессии и нокдауна MDM2 на гликолиз и окислительное фосфорилирование в клеточной модели Эпителиально-Мезенхимального Перехода – линии MCF7 с индуцибельной экспрессией мастер-регулятора ЭМП - ZEB1. В рамках этих задач мы ожидаем показать разнонаправленное влияние MDM2 на интенсивность ключевых процессов метаболизма глюкозы, в частности, в рамках ЭМП. В настоящее время в литературных источниках какие-либо данные на эту тему отсутствуют. MDM2 пока не рассматривается в качестве регулятора онко-ассоциированных метаболических путей. Соответственно, полученные результаты будут иметь мировую значимость. Будет проведено исследование влияния изменения экспрессии MDM2 на восприимчивость клеточных моделей РМЖ к действию ингибиторов метаболических путей и оценка эффективности сочетанного действия ряда ингибиторов метаболизма с ингибиторами взаимодействия MDM2-p53. Данная тематика крайне актуальна с клинической точки зрения в контексте разработки противораковых терапевтических подходов по фармакологическому воздействию на MDM2 и метаболические процессы, так как, во-первых, MDM2 влияет на онко-ассоциированные метаболические процессы, которые являются мишенями для разрабатываемых ингибиторов а, во-вторых, сама по себе убиквитин-лигаза MDM2 так же является фармакологической мишенью. Будут получены данные по метаболомному анализу клеточных линий РМЖ при разных уровнях экспрессии MDM2. Выполнение данной задачи позволит нам проследить влияние MDM2 на различные метаболические пути за счёт комплексной количественной оценки профилей метаболитов линиях РМЖ с разным содержанием MDM2. Соответственно, данные, полученные в рамках решения этой задачи, позволят экспериментально выявить возможные новые метаболические пути, на которые влияет MDM2. В совокупности, выполнение всех вышеперечисленных задач позволит комплексно охарактеризовать роль убиквитин-лигазы MDM2 в регуляции онко-ассоциированного метаболизма, раскрыть конкретные молекулярные механизмы и оценить потенциал совместного действия ингибиторов метаболических процессов с ингибиторами MDM2:р53 взаимодействия в рамках модели сочетанной терапии.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---